DOI: 10.15193/ZNTJ/2014/97/125-137
JAROSŁAW PAROL, RENATA PIETRZAK-FIEĆKO, STEFAN S. SMOCZYŃSKI
WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE (WWA) W WĘDZONYM PSTRĄGU TĘCZOWYM
(ONCORHYNCHUS MYKISS)
S t r e s z c z e n i e
Celem pracy było porównanie zawartości ośmiu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w mięsie pstrągów tęczowych (Oncorhynchus mykiss), wędzonych metodą tradycyjną, z surowca świeże- go i rozmrożonego, z ich zawartością w rynkowych rybach wędzonych różnymi metodami (w wędzarni z zewnętrzną wytwornicą dymu, tradycyjnie i przy użyciu preparatu dymu wędzarniczego). Oznaczenie WWA wykonano metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem fluorescencyjnym.
Maksymalne dopuszczalne stężenia badanych WWA w mięsie ryb wędzonych różnymi metodami nie zostały przekroczone w żadnej z analizowanych próbek, a średnia zawartość wahała się w granicach od
< 0,30 μg/kg mięsa do 1,03 μg/kg mięsa, natomiast ΣWWA4 (benzo(a)piren + chryzen + benzo(a)antracen + benzo(b)fluoranten) nie przekroczyła 5,00 μg/kg mięsa. Analiza mięsa pstrągów tęczowych dostępnych na rynku lokalnym wykazała większą zawartość wybranych WWA w rybach wędzonych tradycyjnie niż w rybach wędzonych współczesnymi metodami. Średnia zawartość benzo[a]pirenu w mięsie pstrąga tęczowego wędzonego tradycyjnie z surowca świeżego wahała się od < 0,30 μg/kg do 0,57 μg/kg mięsa, w rybach wędzonych z surowca rozmrożonego od < 0,30 μg/kg do 0,70 μg/kg mięsa, natomiast najwięk- szą zawartość benzo[a]pirenu oznaczono w rybach zakupionych w zakładach przetwórczych, deklarowa- nych jako wędzone tradycyjnie – 1,03 μg/kg mięsa. Na podstawie badań stwierdzono, że zawartość WWA w mięsie wędzonego pstrąga tęczowego, niezależnie od zastosowanej metody produkcji, nie stanowi zagrożenia dla zdrowia konsumentów i nie zmniejsza żywieniowych wartości tej ryby.
Słowa kluczowe: pstrąg tęczowy (Oncorhynchus mykiss), wędzenie różnymi metodami, wybrane WWA, najwyższe dopuszczalne poziomy WWA
Dr inż. J. Parol, dr inż. R. Pietrzak-Fiećko, prof. dr hab. inż. S. S. Smoczyński, Katedra Towaroznaw- stwa i Badań Żywności, Wydz. Nauki o Żywności, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Pl.
Cieszyński 1, 10-957 Olsztyn. Kontakt: jaroslaw.parol@uwm.edu.pl
Wprowadzenie
Powszechnie zalecana jest dieta bogata w mięso i przetwory z ryb. Tym produk- tom przypisuje się rolę wspomagającą w utrzymaniu kondycji fizycznej i psychicznej [1, 6]. Lipidy rybne odróżniają się od lipidów zwierząt lądowych pod względem składu kwasów tłuszczowych. Ogólna zawartość kwasów tłuszczowych nasyconych (satura- ted fatty acids – SFA) w tłuszczu ryb kształtuje się na poziomie 24 ÷ 38 %, monoeno- wych (monounsaturated fatty acids – MUFA) – 21 ÷ 42 % i polienowych (poliunsatu- rated fatty acids – PUFA) – 26 ÷ 45 %. Ryby chude zawierają więcej kwasów polienowych, a ryby tłuste – kwasów monoenowych. Charakterystyczną cechą lipidów rybnych jest obecność w nich długołańcuchowych polienowych kwasów tłuszczowych, głównie kwasu eikozapentaenowego (EPA) 20 : 5, dokozaheksaenowego (DHA) 22 : 6 i występującego w niewielkich ilościach kwasu dokozapentaenowego (DPA) 22 : 5 [2, 7]. Zawartość LC PUFA zależy od gatunku ryby i czynników biologicznych. Najwię- cej jest ich w lipidach ryb morskich, pochodzących z zimniejszych wód, mniej w słod- kowodnych, a najmniej w rybach hodowlanych. Jednak w akwakulturze, dzięki odpo- wiedniemu sposobowi żywienia, możliwa jest znaczna modyfikacja składu kwasów tłuszczowych w mięsie ryb. Ryby i produkty przetwórstwa rybnego wykazują udoku- mentowaną wartość odżywczą i właściwości funkcjonalne, ale obecność w nich tok- sycznych związków może nie tylko obniżać ich jakość, ale wręcz szkodliwie oddzia- ływać na zdrowie konsumentów [14]. Ważna jest więc ocena procesów przetwórczych, gdyż niewłaściwa technologia może wprowadzać lub powodować powstawanie w żywności związków szkodliwych, a nawet toksycznych. Taka sytuacja może doty- czyć wędzonych ryb, gdyż w czasie wędzenia do żywności mogą przedostawać się, uznane za szkodliwe, a niektóre nawet za kancerogenne, wielopierścieniowe węglowo- dory aromatyczne [3, 11, 13]. Obserwuje się ich szczególnie dużą kumulację w tłusz- czu wędzonych wędlin i ryb [8]. Polska jest drugim, po Danii, największym producen- tem pstrąga wędzonego w Europie [9]. Zastosowanie nowoczesnych technologii wędzenia może zapobiec zanieczyszczaniu ryb wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi [12].
Celem pracy było porównanie zawartości wybranych wielopierścieniowych wę- glowodorów aromatycznych (fluorantenu, pirenu, benzo(a)antracenu, chryzenu, ben- zo(b)fluorantenu, benzo(k)fluorantenu, benzo(a)pirenu i benzo(g,h,i)perylenu) w mię- sie pstrągów tęczowych (Oncorhynchus mykiss) wędzonych metodą tradycyjną, z surowca świeżego i rozmrożonego, z ich zawartością w rynkowych rybach wędzo- nych różnymi metodami (wędzone: w wędzarni z zewnętrzną wytwornicą dymu, tra- dycyjnie i przy użyciu preparatu dymu wędzarniczego) – w kontekście zmiany rozpo- rządzenia ustalającego najwyższe dopuszczalne poziomy tych związków w produktach spożywczych.
Materiał i metody badań
Łącznie przebadano 36 sztuk pstrąga tęczowego (Oncorhynchus mykiss), z czego 27 ryb pozyskano od trzech wybranych hodowców (A, B, C – po 9 sztuk od każdego), a pozostałe 9 sztuk zakupiono od trzech różnych przetwórców ryb. Były to ryby o ma- sie od 340 do 530 g, charakteryzujące się następującą średnią zawartością tłuszczu:
ryby świeże – 6,14 %, ryby wędzone z surowca świeżego – 5,31 % oraz ryby wędzone z surowca rozmrożonego – 4,18 %.
Do oznaczenia początkowej zawartości WWA przeznaczono 9 ryb świeżych (po 3 sztuki od każdego hodowcy). Kolejnych 9 ryb świeżych (po 3 sztuki od każdego ho- dowcy) przeznaczono do wędzenia tradycyjnego (często określanego również mianem bezpośredniego). Tradycyjne wędzenie przebiegało w następujący sposób: wszystkie ryby wędzono na jednym poziomie wózka w komorze wędzarniczej murowanej z ce- gły (wymiary [m]: 1 × 1 × 2,5), opalanej sezonowanym przez 2 lata, okorowanym drewnem olchowym. Palenisko znajdowało się bezpośrednio pod rybami, ogień nie miał możliwości bezpośredniego kontaktu z produktem poprzez zastosowanie przysło- ny, temperatura osuszania wynosiła 40 °C przez 30 min, a wędzenie właściwe odbywa- ło się przez 2 h w temp. 60 ºC (rys. 1).
Rys. 1. Schemat komory wędzarniczej.
Fig. 1. Schematic drawing of smoking chamber.
Badaniem objęto również ryby mrożone, z uwagi na częste ich wykorzystywanie przez producentów jako surowca do wędzenia. Podczas procesu rozmrażania następuje częściowy wyciek tłuszczu oraz ubytek śluzu z powierzchni skóry ryby, co może mieć wpływ na zawartość WWA w gotowym produkcie. W tym celu partię 9 ryb świeżych (po 3 sztuki od każdego hodowcy) zamrożono w mroźni i przechowywano przez 6 miesięcy w temperaturze poniżej -18 ºC, po czym rozmrożono je w temp. ok. 20 ºC i poddano takiemu samemu procesowi tradycyjnego wędzenia jak ryby świeże.
W celu porównania otrzymanych wyników zawartości WWA z produktami ryn- kowymi dokonano zakupu dziewięciu pstrągów tęczowych wędzonych trzema różnymi metodami w wybranych zakładach przetwórczych (po trzy z każdego zakładu). We- dług deklaracji producentów pierwsze trzy próbki były wędzone w wędzarni z ze- wnętrzną wytwornicą dymu (tzw. wędzenie pośrednie), kolejne trzy zostały uwędzone tradycyjnie, natomiast ostatnie trzy ryby były wyprodukowane przy użyciu preparatu dymu wędzarniczego.
Mięso ryb oddzielano od ości i mielono bez skóry (część jadalna). Przygotowanie próbki polegało na ekstrakcji frakcji lipidowej z próbki z dodatkiem standardu we- wnętrznego (benzo(b)chryzenu), mieszaniną chloroformu i metanolu (w stosunku 2 : 1), wydzieleniu części chloroformowej zawierającej frakcję lipidową WWA, odpa- rowaniu chloroformu w strumieniu azotu, przeniesieniu suchej pozostałości do chlorku metylenu i poddanie jej analizie metodą chromatografii preparatywnej (SEC – size exclusion chromatography). Warunki rozdziału były następujące: kolumna plgel – 5 mm, 50 Ǻ, 600 × 7,8 mm I.D, faza ruchoma – dichlorometan, detektor UV – 254 nm, temp. 21 ºC, szybkość przepływu 1 ml/min, naniesiona objętość – 400 μl. Eluent zbie- rano w kolektorze frakcji, a następnie odparowywano do sucha w strumieniu azotu w łaźni wodnej. Suchą pozostałość rozpuszczano w 200 μl acetonitrylu i nanoszono na szczyt kolumny chromatograficznej aparatu HPLC/FLD.
Oznaczenie ośmiu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych: fluoran- tenu, pirenu, benzo(a)antracenu, chryzenu, benzo(b)fluorantenu, benzo(k)fluorantenu, benzo(a)pirenu i bezno(g,h,i)perylenu prowadzono metodą wysokosprawnej chromato- grafii cieczowej z detektorem fluorescencyjnym. Warunki rozdziału były następujące:
kolumna Hypersil Green PAH, 5 mm, 250 × 3 mm I.D, faza ruchoma gradient acetoni- trylu i wody, temp. 25 ºC, szybkość przepływu 0,8 ml/min, nanoszona objętość 20 μl (tab. 1). Wynik wyrażano w mikrogramach na kilogram tkanki mięsnej ryby bez skóry.
Obliczano wartości średnie i odchylenia standardowe oraz zastosowano test Dun- cana do określenia istotności różnic statystycznych między wartościami średnimi na poziomie istotności p ≤ 0,05. Do obliczeń używano programu Statistica 9.1 PL.
Tabela 1. Parametry rozdziału metody HPLC/FLD.
Table 1. Separation parameters of HPLC/FLD method.
Gradient acetonitrylu i wody Gradient of acetonitrile and water Czas [min]
Time [min]
Acetonitryl [%]
Acetonitrile [%]
Woda [%]
Water [%]
0 50 50
20 100 0
35 100 0
45 50 50
Długości fali wzbudzenia i emisji detektora fluorescencyjnego oraz granica oznaczalności metody dla poszczególnych WWA
Excitation and emission wavelengths of fluorescence detector and limit of quantification (LOQ) for selected PAHs
WWA PAHs
Wzbudzenie Excitation [nm]
Emisja Emission [nm]
Granica oznaczalności
LOQ [μg/kg mięsa/ of
meat]
Fluoranten / Fluoranthene 462 324 -
Piren / Pyrene
Benzo(a)antracen / Benzo(a)anthracene Chryzen / Chrysene
270 385 - 0,50 0,40 Benzo(b)fluoranten / Benzo(b)fluoranthene 256 446 0,30 Benzo(k)fluoranten / Benzo(k)fluoranthene
Benzo(a)piren / Benzo(a)pyrene Ben-
zo(g,h,i)perylen / Benzo(g,h,i)perylene 292 410
- 0,30
-
Wyniki i dyskusja
W surowym mięsie pstrągów tęczowych, pochodzących od trzech producentów (A, B, C), nie stwierdzono zawartości żadnego z ośmiu wybranych wielopierścienio- wych węglowodorów aromatycznych (WWA) w ilości większej niż wartość stanowią- ca granicę oznaczalności metody.
W tkance mięśniowej tych ryb, wędzonych metodą tradycyjną z surowca świeże- go, oznaczono osiem wybranych WWA. Największą średnią zawartość fluorantenu (21,15 μg/kg mięsa) oznaczono w mięsie ryb producenta C, a najmniejszą (9,43 μg/kg mięsa) – producenta A. Najwięcej pirenu (19,33 μg/kg mięsa) było w tkance ryb pro- ducenta C, a najmniej (7,45 μg/kg mięsa) – producenta A. Największą średnią zawar- tość benzo(a)antracenu (0,4 μg/kg mięsa) oznaczono w mięsie ryb producenta C, na-
tomiast w mięsie ryb producenta A średnia zawartość tego związku była poniżej grani- cy oznaczalności metody, czyli poniżej 0,30 μg/kg mięsa. Ryby producenta B wyróż- niały się największą średnią zawartością chryzenu (1,23 μg/kg mięsa), natomiast ryby producenta A zawierały go średnio najmniej (1,00 μg/kg mięsa). W przypadku ben- zo(b)fluorantenu najwięcej (0,86 μg/kg mięsa) było go w mięsie ryb producenta C, a najmniej (0,55 μg/kg mięsa) w rybach producenta A. Natomiast benzo(k)fluoranten wykryto jedynie w tkance ryb producenta B – średnio 0,34 μg/kg mięsa, a ryby produ- centów A i C zawierały go mniej niż 0,30 μg/kg mięsa. Największą zawartość ben- zo(a)pirenu (0,57 μg/kg mięsa) oznaczono w mięsie ryb producenta C. W żadnej z analizowanych próbek nie wykryto benzo(g,h,i)perylenu (tab. 2).
Tabela 2. Zawartość wybranych WWA w rybach świeżych, tradycyjnie wędzonych, pochodzących od trzech producentów (A, B, C) [μg/kg mięsa].
Table 2. Content of selected PAHs in fresh, traditionally smoked fish derived from three producers (A, B, and C) [μg/kg of meat].
WWA PAHs
Producent / Producer
A B C Fluoranten / Fluoranthene 9,43 a ± 0,33 14,66 b ± 0,44 21,15 c ± 1,79
Piren / Pyrene 7,45 a ± 0,27 11,85 b ± 0,13 19,33 c ± 2,73 Benzo(a)antracen / Benzo(a)anthracene* pgo 0,32 a ± 0,02 0,40 b ± 0,01 Chryzen / Chrysene* 1,00 a ± 0,04 1,23 b ± 0,13 1,17 ab ± 0,22 Benzo(b)fluoranten / Benzo(b)fluoranthene* 0,55 a ± 0,05 0,72 b ± 0,07 0,86 c ± 0,04 Benzo(k)fluoranten / Benzo(k)fluoranthene pgo 0,34 ± 0,03 pgo Benzo(a)piren / Benzo(a)pyrene* pgo 0,40 ± 0,06 0,57 c ± 0,04
Benzo(g,h,i)Perylen /Benzo(g,h,i)Perylene pgo pgo pgo
Objaśnienia: / Explanatory notes:
W tabeli przedstawiono wartości średnie ± odchylenia standardowe / Table shows mean values and stan- dard deviations; n = 9;
pgo – poniżej granicy oznaczalności / below limit of quantification; a, b, c – wartości średnie w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się statystycznie istotnie przy p ≤ 0,051 / mean values in rows and denoted by different letters differ statistically significantly at p ≤ 0.05;
* – zaznaczone WWA wchodzą w skład sumy WWA4 / marked PAHs are included in ΣPAH4.
Badaniom poddano również pstrągi tęczowe przechowywane zamrażalniczo, a po rozmrożeniu wędzone metodą tradycyjną, pochodzące z tych samych partii, co ryby świeże. Największą średnią zawartość fluorantenu (13,97 μg/kg mięsa) oznaczono w mięsie ryb producenta C, a najmniejszą (8,29 μg/kg mięsa) – producenta A. Najwię-
cej pirenu (13,19 μg/kg mięsa) zawierały ryby producenta C, a najmniej (8,15 μg/kg mięsa) – producenta A. Benzo(a)antracen został wykryty jedynie w rybach producenta C (średnio 0,60 μg/kg mięsa). Ryby producenta C zawierały najwięcej chryzenu (1,20 μg/kg mięsa), natomiast ryby producenta A zawierały go najmniej (0,46 μg/kg mięsa). Wykazano największą zawartość benzo(b)fluorantenu (0,80 μg/kg mięsa) w rybach producenta C, a najmniejszą (0,36 μg/kg mięsa) – producenta A. Ben- zo(k)fluoranten wykryto jedynie w rybach producenta C (0,40 μg/kg mięsa), natomiast w rybach pozostałych producentów oznaczono go mniej niż 0,30 μg/kg mięsa. Podob- nie benzo(a)piren oznaczono jedynie w rybach producenta C (0,70 μg/kg mięsa).
W żadnej z analizowanych prób nie wykryto benzo(g,h,i)perylenu (tab. 3).
Tabela 3. Zawartość wybranych WWA w rybach przechowywanych zamrażalniczo, następnie rozmro- żonych i tradycyjnie wędzonych, pochodzących od trzech producentów (A, B, C) [μg/kg mię- sa].
Table 3. Content of selected PAHs in frozen-stored fish that were, next, defrozen and traditionally smoked; fish were derived from three producers (A, B, C) [μg/kg of meat].
WWA PAHs
Producent / Producer
A B C Fluoranten / Fluoranthene 8,29 a ± 0,28 11,56 b ± 0,44 13,97 b ± 4,19
Piren / Pyrene 8,15 a ± 0,39 10,18 b ± 0,81 13,19 b ± 3,80 Benzo(a)antracen / Benzo(a)anthracene* pgo pgo 0,60 ± 0,24 Chryzen / Chrysene* 0,46 a ± 0,03 0,59 b ± 0,07 1,20 c ± 0,26 Benzo(b)fluoranten / Benzo(b)fluoranthene* 0,36 a ± 0,02 0,42 ab ± 0,10 0,80 b ± 0,34 Benzo(k)fluoranten / Benzo(k)fluoranthene pgo pgo 0,40 ± 0,08
Benzo(a)piren / Benzo(a)pyrene* pgo pgo 0,70 ± 0,30
Benzo(g,h,i)perylen / Benzo(g,h,i)perylene pgo pgo pgo Objaśnienia jak pod tab. 2. / Explanatory notes as in Tab. 2.
Porównując zawartość benzo(a)pirenu oraz ΣWWA4 z najwyższymi dopuszczal- nymi poziomami tych związków, określonymi w rozporządzeniu Komisji (UE) 853/2011 [10], stwierdzono, że nawet zaostrzenie norm (w przypadku benzo(a)pirenu z 5,0 do 2,0 μg/kg mięsa, a ΣWWA4 – z 30,0 do 12,0 μg/kg mięsa) nie spowodowało ich przekroczenia w mięsie pstrągów tęczowych wędzonych z surowca świeżego i po rozmrożeniu w tradycyjnej komorze wędzarniczej (rys. 1), gdyż zawartość ben- zo(a)pirenu wynosiła od < 0,30 do 0,70 μg/kg mięsa (tab. 2 i 3), a ΣWWA4
Rys. 2. Zawartość ΣWWA4 w rybach świeżych, tradycyjnie wędzonych (A-S, B-S, C-S) oraz w rybach przechowywanych zamrażalniczo, następnie rozmrożonych i tradycyjnie wędzonych (A-M, B- M, C-M), pochodzących od trzech producentów (A, B, C).
Fig. 2. Content of ΣPAH4 in traditionally smoked fresh fish (A-S, B-S, C-S) and in smoked frozen- stored fish (A-M, B-M, C-M) that were, next, defrozen and traditionally smoked; fish were de- rived from three producers (A, B, C).
Tabela 4. Zawartość wybranych WWA w rynkowych pstrągach tęczowych wędzonych różnymi meto- dami [μg/kg mięsa].
Table 4. Content of selected PAHs in market rainbow trout smoked using different methods [μg/kg of meat].
WWA PAHs
Wędzenie tradycyjne Traditional smoking
Zewnętrzna wytwornica dymu
External smoke generator
Preparat dymu wędzarniczego Liquid smoke Fluoranten / Fluoranthene 17,78 b ± 0,52 8,12 a ± 1,56 Pgo
Piren / Pyrene 17,93 b ± 0,23 8,90 a ± 1,84 Pgo
Benzo(a)antracen / Benzo(a)anthracene* 1,03 ± 0,28 pgo Pgo Chryzen / Chrysene* 1,04 b ± 0,14 0,34 a ± 0,01 pgo Benzo(b)fluoranten / Benzo(b)fluoranthene* 1,29 b ± 0,39 0,41 a ± 0,12 Pgo Benzo(k)fluoranten / Benzo(k)fluoranthene 0,43 ± 0,12 pgo Pgo Benzo(a)piren / Benzo(a)pyrene* 1,03 b ± 0,33 0,36 a ± 0,04 Pgo Benzo(g,h,i)perylen / Benzo(g,h,i)perylene 0,44 ± 0,14 pgo Pgo Objaśnienia jak pod tab. 2. / Explanatory notes as in Tab. 2.
(benzo(a)pirenu, benzo(a)antracenu, chryzenu, benzo(b)fluorantenu) kształtowała się od 0,82 do 3,30 μg/kg mięsa (rys. 2).
W tab. 4. przedstawiono wyniki zawartości ośmiu WWA w rybach wędzonych różnymi metodami (preparat dymu wędzarniczego, zewnętrzna wytwornica dymu oraz tradycyjnie), pochodzących z handlu od trzech wybranych przetwórców.
Pierwsze trzy ryby pochodziły od producenta, który deklarował wędzenie z wyko- rzystaniem zewnętrznej wytwornicy dymu, kolejne trzy pozyskano od producenta de- klarującego wędzenie tradycyjne, ostatnie trzy ryby zostały wyprodukowane przy uży- ciu preparatu dymu wędzarniczego. W przypadku ryb uzyskanych przy użyciu preparatu dymu wędzarniczego nie stwierdzono zawartości żadnego z wybranych WWA w ilości większej niż wynosi granica oznaczalności metody. Analiza ryb wę- dzonych przy zastosowaniu zewnętrznej wytwornicy dymu wykazała: fluoranten – 8,12 μg/kg mięsa, piren – 8,90 μg/kg mięsa, chryzen – 0,34 μg/kg mięsa, ben- zo(b)fluoranten – 0,41 μg/kg mięsa oraz bezno(a)piren – 0,36 μg/kg mięsa (tab. 4).
Największą zawartość wybranych WWA oznaczono w próbkach ryb wędzonych tra- dycyjnie. We wszystkich badanych próbkach fluoranten i piren dominowały pod względem zawartości w porównaniu z pozostałymi WWA.
Analiza zawartości benzo(a)pirenu oraz ΣWWA4 (benzo(a)pirenu, ben- zo(a)antracenu, chryzenu, benzo(b)fluorantenu) pod względem spełnienia wymagań rozporządzenia Komisji (UE) 853/2011 [10] wykazała, że w rynkowych rybach pod- danych procesowi wędzenia tradycyjnego stwierdzono najwyższe poziomy ben- zo(a)pirenu – 1,03 μg/kg mięsa i ΣWWA4 – 4,39 μg/kg mięsa. Trzykrotnie niższy poziom benzo(a)pirenu oraz czterokrotnie niższy poziom ΣWWA4 oznaczono w ryn- kowych rybach wędzonych przy użyciu zewnętrznej wytwornicy dymu. W przypadku mięsa ryb poddanych działaniu preparatu dymu wędzarniczego zawartość bez- no(a)pirenu oraz ΣWWA4 były poniżej wartości stanowiącej granicę oznaczalności metody (rys. 3). Karl i Leinemann [5] wykazali, że zawartości B(a)P w rybach wędzo- nych tradycyjnie i przy użyciu zewnętrznej wytwornicy dymu kształtowały się odpo- wiednio: od 0,5 do 2,4 μg/kg mięsa oraz od pgo do 2,0 μg/kg mięsa.
Porównując badania własne zawartości WWA w mięsie pstrąga tęczowego z opracowaniami innych autorów, na szczególną uwagę zasługują badania szwedzkie z uwagi na ten sam gatunek ryby (Oncorhynchus mykiss) i jej elementy poddane anali- zie (mięso bez skóry i ości), zastosowaną metodę wędzenia oraz użyte drewno (olcho- we). Wretling i wsp. [16] przeprowadzili w latach 2006 - 2007 badania szwedzkich wędzonych ryb i mięsa w ramach oficjalnego monitoringu. W pstrągu tęczowym wę- dzonym tradycyjnie w jednym zakładzie przetwórczym oznaczyli benzo(a)piren w ilości 0,90 oraz 0,60 μg/kg mięsa (w niniejszej pracy 0,70 - 0,40 μg/kg mięsa), na- tomiast ΣWWA4 w tych samych próbkach wyniosła 3,90 i 3,20 μg/kg mięsa (w niniej- szej pracy 3,30 - 0,82 μg/kg mięsa). W tych samych badaniach w próbkach pstrąga
tęczowego wędzonego przy użyciu zewnętrznej wytwornicy dymu stwierdzono wystę- powanie benzo(a)pirenu w ilości < 0,30 μg/kg mięsa. Zbliżoną zawartość B(a)P uzy- skano w niniejszych badaniach.
pgo – poniżej granicy oznaczalności / below limit of quantification
Rys. 3. Zawartość bezno(a)pirenu oraz ΣWWA4 w rybach wędzonych różnymi metodami, pochodzą- cych z różnych zakładów przetwórczych.
Fig. 3. Contents of benzo(a)pyrene and ΣPAH4 in rainbow trout firsh smoked using different methods and derived from different processing plants.
Wyniki badań własnych były także zbliżone do otrzymanych w Estonii w latach 2003 - 2004. W mięsie pstrąga wędzonego na gorąco średnie zawartości wybranych WWA kształtowały się następująco: benzo(a)piren – 0,5 μg/kg mięsa, ben- zo(a)antracen – 1,6 μg/kg mięsa, benzo(b)fluoranten + benzo(k)fluoranten – 0,5 μg/kg mięsa, indeno(1,2,3-cd)piren – 0,4 μg/kg mięsa [17]. Visciano i wsp. [15] oznaczyli w pochodzących z włoskich hodowli rybach wędzonych tradycyjnie zawartość WWA (zarówno z różnych wędzarni tradycyjnych, jak i od różnych producentów oraz różne- go rodzaju surowca użytego do wędzenia przez tę samą wędzarnię). Porównując te wyniki z otrzymanymi w niniejszej pracy można stwierdzić, że proces tradycyjnego wędzenia, ze względu na swój niecałkowicie kontrolowany charakter (temperatura, ilość i przepływ dymu, czas wędzenia itp.), powoduje nieregularne zanieczyszczenie mięsa w niektóre z oznaczanych WWA, lecz nie bez wpływu pozostaje początkowa zawartość WWA w surowcu. W filetach wędzonych przy użyciu 5 g płynnego prepara-
tu dymu wędzarniczego na 1 kg ryby (dopuszczonego do użytku wewnątrz Unii Euro- pejskiej: Smokez C-6 maple & H-6 hichory, firmy Red Arrow International LLC, Ma- nitowoc, WI, USA), w komorze o sterowanym dostępie powietrza i kontrolowanej temperaturze, wymienieni autorzy oznaczyli zawartości WWA, które były wielokrotnie większe od oznaczonych w próbce wędzonej przy użyciu preparatu dymu wędzarni- czego w niniejszej pracy. Ci sami autorzy przeprowadzili również badania zawartości WWA w rybach wędzonych tradycyjnie w temp. 25 ºC przez 3 h w piecu, w którym palenisko znajdowało się bezpośrednio pod wiszącymi rybami. Wędzono całe wypa- troszone ryby, do badań została natomiast pobrana jedynie tkanka mięśniowa bez ości i skóry. W całych rybach wędzonych tradycyjnie, filetowanych po uwędzeniu, ozna- czono następujące zawartości wybranych WWA [μg/kg mięsa]: antracen – 11,30, fluo- ranten – 5,64, piren – 18,74, benzo(a)antracen – 1,75, chryzen – 0,61, bez- no(b)fluoranten – 4,68, benzo(k)fluoranten – 2,65, benzo(g,h,i)perylen – 5,62 [15].
Dane przedstawione przez Jira [4] również potwierdzają, że w produktach pochodzą- cych z nowoczesnych wędzarni fluoranten stanowi większy udział w sumie WWA, a suma WWA jest mniejsza niż w procesie wędzenia tradycyjnego.
W USA przeprowadzono badania na pstrągach pochodzących z Wielkich Jezior Północnoamerykańskich: Michigan – ryby chude oraz Superior – ryby tłuste. Ryby su- rowe z jeziora Michigan zawierały niewiele więcej wybranych WWA od otrzymanych w niniejszej pracy. Ryby wędzone na gorąco (temp. wewnętrzna 82 ºC przez 30 min) z tego samego jeziora zawierały więcej, od oznaczonych w tej pracy, następujących WWA [μg/kg mięsa]: pirenu – 82,4, benzo(a)antracenu – 9,66 i benzo(a)pirenu – 5,12, zbliżone ilości fluorantenu – 26,84 i chryzenu – 2,93 oraz mniejszą zawartość ben- zo(b)fluorantenu – 0,08. W przypadku tłustych surowych pstrągów z jeziora Superior oznaczono następujące średnie zawartości WWA [μg/kg mięsa]: fluoranten – 0,13, piren – 2,91, benzo(a)antracen – 1,54, chryzen – 0,28. Pstrągi wędzone, pochodzące z tego samego jeziora, zawierały o wiele więcej [μg/kg mięsa]: pirenu – 175,43, fluorantenu – 38,68, benzo(a)antracenu – 15,63, benzo(a)pirenu – 8,43 niż ryby objęte badaniem w niniejszej pracy. Jedynie zawartość chryzenu (1,46 μg/kg mięsa) była zbliżona [18].
Podsumowując można stwierdzić, że w badaniach własnych, zarówno w mięsie ryb wędzonych tradycyjnie ze znanego rodzaju surowca, jak również w rynkowych rybach wędzonych różnymi metodami, pochodzącymi od różnych przetwórców, za- wartość bezno(a)pirenu oraz ΣWWA4 nie przekroczyła odpowiednio: 5,0 μg/kg mięsa.
i 30,0 μg/kg mięsa (normy obowiązujące do 1.09.2014 r.). Obowiązujące od 1 wrze- śnia 2014 r. nowe zaostrzone normy zawartości benzo(a)pirenu oraz ΣWWA4 w wę- dzonych rybach (odpowiednio: 2,0 μg/kg oraz 12,0 μg/kg produktu) [10] nie były przekroczone w żadnej z analizowanych próbek.
Na podstawie określonych różnic zawartości oznaczanych związków w mięsie ryb, nawet w tych wędzonych jednocześnie na tym samym wózku, można stwierdzić,
że wędzenie tradycyjne ze względu na niecałkowicie kontrolowalny charakter może powodować nieregularne wprowadzanie WWA do mięsa ryb wędzonych tą metodą.
Wahania te mogą wynikać z szeregu czynników, m.in. z warunków zewnętrznych, jak np. wiatr, ciśnienie atmosferyczne czy ze specyfiki drewna użytego do wędzenia (ga- tunek, twardość, wysuszenie), dostępu powietrza, a nawet rozmieszczenia ryb na wóz- ku. Jednak na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że rodzaj użytego su- rowca (świeże, po zamrażalniczym przechowywaniu – rozmrożone) wydaje się nie wpływać na zawartość wybranych WWA.
Wnioski
1. W mięsie pstrągów tęczowych ze znanego rodzaju surowca, wędzonych tradycyj- nie, jak również w rynkowych rybach wędzonych różnymi metodami, pochodzą- cymi od różnych przetwórców, zawartość bezno(a)pirenu oraz ΣWWA4 nie prze- kroczyła poziomów wymaganych w rozporządzeniu europejskim.
2. Mięso pstrągów tęczowych dostępnych na rynku lokalnym zawierało więcej wie- lopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w rybach wędzonych tradycyj- nie niż w rybach wędzonych współczesnymi metodami.
3. Zawartość wybranych WWA w mięsie pstrągów tęczowych z akwakultury, do- stępnych na rynku lokalnym, niezależnie od metody wędzenia, nie stanowi zagro- żenia dla zdrowia konsumentów i nie zmniejsza żywieniowej wartości tych ryb.
Literatura
[1] Arens U.: Fish and heart disease. Coronary Health Care, 1997, 1, 79-82.
[2] Barrado E., Jimenez F., Prieto F., Nuevo C.: The use of fatty-acid profiles of the lipids of the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) to differentiate tissue and dietary feed. Food Chem., 2003, 81, 13-20.
[3] Ciemniak A., Protasowicki M.: WWA w mięsnych i drobiowych artykułach spożywczych. Bromat.
Chem. Toksykol., 2002, 35, 3-4.
[4] Jira W.: A GC/MS method for the determination of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in smoked meat products and liquid smokes. Eur. Food Res. Technol., 2004, 218, 208-212.
[5] Karl H., Leinemann M.: Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked fishery products from different smoking kilns. Z. Lebensm. Unters. Forsch., 1996, 202, 459-464.
[6] Kołakowska A., Kołakowski E.: Szczególne właściwości żywieniowe ryb. Przem. Spoż., 2001, 6, 10-13.
[7] Kołakowska A., Olley J., Dunstan G.A.: Fish lipids. In: Chemical and functional properties of food lipids. Ed. Z. E. Sikorski, A. Kołakowska. Boca Raton, CRC Press, 2002, p. 224.
[8] Kubiak M.S., Polak M., Siekierko U.: Zawartość B(a)P w rynkowych przetworach mięsnych.
Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2011, 3 (76), 120-129.
[9] Raport numeru: Liderzy w wędzeniu pstrąga i łososia. Mag. Przem. Ryb., 2009, 72, 6.
[10] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 835/2011 z dnia 19 sierpnia 2011 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1881/2006 odnośnie do najwyższych dopuszczalnych poziomów wielopierścieniowych wę- glowodorów aromatycznych w środkach spożywczych. Dz. Urz. UE L 215/4 z dn. 20.08.2011.
[11] Sikorski Z.E.: Ryby i bezkręgowce morskie pozyskiwanie, właściwości i przetwarzanie. WNT, Warszawa 2004, s. 254.
[12] Stołyhwo A., Sikorski Z.E.: Polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked fish – a critical review.
Food Chem., 2005, 91, 303-311.
[13] Tkacz K., Więk A., Kubiak M.S.: Influence of marinades on the level PAHs in grilled meat pro- ducts. Italian J. Food Sci., 2012, 24, 270-278.
[14] Usydus Z., Szlinder-Richert J., Polak-Juszczak L., Komar K., Adamczyk M., Malesa-Ciecwierz M., Ruczynska W.: Fish products available in Polish market – Assessment of the nutritive value and human exposure to dioxins and other contaminants. Chemosphere, 2009, 74, 1420-1428.
[15] Visciano P., Perugini M., Monte F., Morena M.: Policyclic aromatic hydrocarbons in farmed rain- bow trout (Oncorhynchus mykiss) processed by traditional flue gas smoking and by liquid smoke flavourings. Food Chem. Toxicol., 2008, 46, 1409-1413.
[16] Wretling S., Eriksson A., Ekshult G.A., Larsson B.: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Swedish smoked meat and fish. J. Food Compos. Anal., 2010, 23, 264-272.
[17] Yurchenko S., Molder U.: The determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked fish by gas chromatography mass spectrometry with positive-ion chemical ionization. J. Food Compos.
Anal., 2005, 18, 857-869.
[18] Zabik M.E., Booren Al, Zabik M.J., Welch R., Humphrey H.: Pesticides residues, PCBs and PAHs in baked, charboiled, salt boiled and smoke d Great Lakes lake trout. Food Chem., 1995, 55, 231-239.
POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAHS) IN SMOKED RAINBOW TROUT (ONCORHYNCHUS MYKISS)
S u m m a r y
The objective of the study was to compare the content of eight selected polycyclic aromatic hydrocar- bons in the meat of traditionally (directly) smoked rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) from a fresh and a frozen fish, with the content of the same in the market trout fish smoked using different methods (in a smokehouse with an external smoke generator, traditional smoking, and smoking using liquid smoke).
PAHs were determined with the use of a high performance liquid chromatography with a fluorescence detector (HPLC-FLD). The PAHs values determined in the meat of fish smoked using different methods did not exceed the maximum permissible concentration levels of PAHs in any meat sample analyzed, and the average content of benzo(a)pyrene was between < 0.30 and 1.03 μg/kg of meat, whereas ΣPAH4 (benzo(a)pyrene + chrysene + benzo(a)anthracene + benzo(b)fluoranthene) did not exceed 5.00 μg/kg of meat. The analysis of the rainbow trout available in the local market showed a higher content of the select- ed PAHs in the traditionally smoked fish than in the fish smoked using current methods. The average content of benzo[a]pyrene in the meat of traditionally smoked rainbow trout from fresh fish ranged from
< 0.30 μg/kg to 0.57 μg/kg of meat, in the smoked fish from defrozen fish, it ranged from < 0.30 μg/kg to 0.70 μg/kg of meat, whereas the highest content of benzo[a]pyrene was determined in the fish that was bought in processing plants and was declared to be traditionally smoked: 1.03 μg/kg of meat. Based on the research performed, it was confirmed that, regardless of the production method applied, the content of PAHs in the meat of smoked rainbow trout does not involve health risk to consumers; it does not reduce dietary values of that fish either.
Key words: rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), smoking with the use of different methods, selected PAHs, maximum permissible levels of PAHs
